Sur la base des résultats de la première année de la mission Kepler, les chercheurs ont appris un moyen de distinguer deux groupes différents d'étoiles géantes rouges: les géants et les géants véritablement géants. Les résultats apparaissent cette semaine dansLa nature.
Les géants rouges, ayant épuisé l'approvisionnement en hydrogène dans leurs noyaux, brûlent de l'hydrogène dans une coquille environnante. Une fois qu'une géante rouge a suffisamment évolué, l'hélium dans le noyau subit également une fusion. Jusqu'à présent, les étapes très différentes se ressemblaient à peu près.
L'auteur principal Timothy Bedding, de l'Université de Sydney en Australie, et ses collègues ont utilisé la photométrie de haute précision obtenue par le vaisseau spatial Kepler sur
plus d'un an pour mesurer les oscillations de plusieurs centaines de géantes rouges.
En utilisant une technique appelée astérosismologie, les chercheurs ont pu placer les étoiles en deux groupes clairs, «ce qui nous a permis de distinguer sans ambiguïté les étoiles brûlant des coquilles d'hydrogène (espacement des périodes de 50 secondes pour la plupart) et celles qui brûlent également de l'hélium (espacement des périodes 100 à 300 secondes) », écrivent-ils. Cette dernière population prête à l'étoile un modèle d'oscillation dominé par des espacements de période en mode gravité.
Dans un Nouvelles et opinions article, Travis Metcalfe du Centre national de recherche atmosphérique de Boulder, au Colorado, explique que, comme le soleil, «la surface d'une géante rouge semble bouillir lorsque la convection fait monter la chaleur de l'intérieur et la rayonne dans la froideur de l'espace . Ces mouvements turbulents agissent comme des tremblements d'étoiles continus, créant des ondes sonores qui descendent à l'intérieur et reviennent à la surface. » Certains des sons, écrit-il, ont juste le bon ton - un million de fois plus bas que ce que les gens peuvent entendre - pour créer des ondes stationnaires appelées oscillations qui font que l'étoile entière change régulièrement de luminosité au fil des heures et des jours, en fonction de son Taille. L'astérosismologie est une méthode pour mesurer ces oscillations.
Metcalfe poursuit en expliquant que l'histoire de la vie d'un géant rouge dépend non seulement de son âge mais aussi de sa masse, avec des étoiles plus petites que le double de la masse du soleil subissant un allumage soudain appelé flash d'hélium.
«Dans les étoiles plus massives, la transition vers la combustion du noyau d'hélium est progressive, de sorte que les étoiles présentent une gamme plus large de tailles de noyau et ne subissent jamais de flash d'hélium. Bedding et ses collègues montrent comment ces deux populations peuvent être distinguées par l'observation en utilisant leurs modes d'oscillation, fournissant de nouvelles données pour valider une prédiction non testée auparavant de la théorie de l'évolution stellaire », écrit-il.
Les auteurs de l'étude concluent que leur nouvelle mesure des espacements de période en mode gravité «est un paramètre extrêmement fiable pour distinguer les étoiles dans ces deux stades évolutifs, qui sont connus pour avoir des densités de cœur très différentes mais qui sont par ailleurs très similaires dans leurs propriétés fondamentales (masse , luminosité et rayon). Nous notons que d'autres observables astérosismiques, comme les petites séparations en mode p, ne sont pas en mesure de le faire. »
Source: Nature
